JP5106487B2 - 面発光レーザの製造方法及び面発光レーザアレイの製造方法、該製造方法による面発光レーザアレイを備えている光学機器 - Google Patents
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Description
このように同一マスクを用いて、表面レリーフ構造とメサ構造との位置決めパターニングを行うことで、表面レリーフ構造とメサ構造とを精度良く形成できる。この結果、メサ構造の形状を反映する電流狭窄構造と表面レリーフ構造も精度良く作製することができる。
実施例1においては、凸型の表面レリーフ構造を有する垂直共振器型面発光レーザの製造方法等について説明する。
図4から図6に、本実施例における垂直共振器型面発光レーザの製造方法を説明する図を示す。
更にその上に、n型AlGaInPスペーサー層404、GaInP/AlGaInP−MQW活性層406を、順次成長させる。
これにより、表面レリーフ構造が形成される。
例えば、前記第二の誘電体膜426の膜厚をdとするとき、
d=(Nλ)/(2nd)
の関係を満足させるように構成すれば、表面レリーフ構造上に残したとしても反射率を低下させることはない。
但し、λは発振波長、ndは第二の誘電体膜の屈折率であり、Nは1以上の自然数である。
例えば、前記絶縁膜436の膜厚をaとするとき、
a=(Nλ)/(2na)
の関係を満足させるように構成すれば、表面レリーフ構造上に絶縁膜を残したとしても反射率を低下させることはない。
但し、λは発振波長、naは絶縁膜の屈折率であり、Nは1以上の自然数である。
その後、第3のレジストパターン438を除去する。
実施例2においては、凹型の表面レリーフ構造を有する垂直共振器型面発光レーザの製造方法等について説明する。
図8(a)は光出射領域を説明する断面模式図であり、920は光出射領域である。図8(b)は上記光出射領域920の拡大図である。
実施例1における製造方法との違いは、第一のレジストパターンにおける第2のパターン部分である。
図9に、実施例1における第一のレジストパターン(図7)との違いを説明するための、本発明の実施例2における面発光レーザの製造方法において形成された第一のレジストパターンを模式図を示す。
例えば、大きい環状のパターンを正方環状のパターン等としても良い。
実施例3として、上記実施例の製造方法により作製した垂直共振器型面発光レーザを用いて構成した光学機器の構成例について説明する。
402 下部反射ミラーを構成する下部DBRミラー層
404 n型スペーサー層
406 活性層
408 p型スペーサー層
410 p型選択酸化層
412 上部反射ミラーを構成する上部DBRミラー層
414 エッチングストップ層
416 p型コンタクト層/p型AlGaAs層
418 第一の誘電体膜
420 第一のレジストパターン
422 第1のパターン
424 第2のパターン
426 第二の誘電体膜
428 第二のレジストパターン
430 トレンチ(溝)
432 酸化領域
434 非酸化領域
436 絶縁膜
438 第3のレジストパターン
440 第4のレジストパターン
442 金属膜(Ti/Au)
444 パッド電極
446 n側電極(AuGe/Ni/Au)
Claims (13)
- 積層された半導体層の上に表面レリーフ構造を備えた面発光レーザの製造方法であって、
前記半導体層の上に、第一の誘電体膜を形成する工程と、
前記第一の誘電体膜の上に、メサ構造を画定するための第1のパターンと、前記表面レリーフ構造を画定するための第2のパターンとを有する第一のレジストパターンを形成する工程と、
前記第一のレジストパターンをマスクとして、前記第一の誘電体膜に前記第1のパターンおよび前記第2のパターンを転写する工程と、
前記第一のレジストパターンを除去する工程と、
前記半導体層の表面に前記第1のパターンおよび前記第2のパターンを転写する工程と、
前記第一のレジストパターンを除去する工程、および、前記半導体層の表面に前記第1のパターンおよび前記第2のパターンを転写する工程の後に、前記第一の誘電体膜および前記半導体層の上に、第二の誘電体膜を形成する工程と、
前記第2のパターンが転写された半導体層の上に設けられた前記第二の誘電体膜を覆うように、第二のレジストパターンを形成する工程と、
前記第二のレジストパターンをマスクとして、前記第1のパターンが転写された半導体層の上に設けられた前記第二の誘電体膜を除去する工程と、
前記第一の誘電体膜および前記第二のレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行うことにより、前記第二の誘電体膜が除去された部分からメサ構造を形成する工程と、
前記メサ構造を形成する工程の後に、前記第二の誘電体膜をマスクとして、アッシングを行うことにより、前記第二のレジストパターンを除去する工程とを有することを特徴とする面発光レーザの製造方法。 - 前記半導体層の表面に前記第1のパターンおよび前記第2のパターンを転写する工程を、前記第一のレジストパターンを除去する工程の後に、前記第一の誘電体膜をマスクとして行うことを特徴とする請求項1に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記メサ構造を形成する工程の後に、前記半導体層の一部の層を選択的に酸化することにより、電流狭窄構造を形成する工程を有することを特徴とする請求項1または2に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記電流狭窄構造を形成する工程の後に、前記第一の誘電体膜と前記第二の誘電体膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項3に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記メサ構造を形成する工程の後に、前記第2のパターンが転写された前記半導体層上における前記第二の誘電体膜を残すように前記第一の誘電体膜を除去する工程を有し、
前記第二の誘電体膜の膜厚をdとするとき、
d=(Nλ)/(2nd)
の関係を満足させて面発光レーザを製造することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。 - 前記第一の誘電体膜または第二の誘電体膜は、シリコンオキサイド、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドのいずれかの材料により形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記第1および第2のパターンは、該第1のパターンが該第2のパターンよりも大きい径を有する同心円環状のパターンであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記第1のパターンは同心円環状のパターンであり、かつ、前記第2のパターンは前記第1のパターンよりも径が小さい円開口のパターンであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記第1のパターンは、前記第2のパターンよりも辺の長さが長い同心正方環状のパターンであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記第1のパターンは同心正方環状のパターンであり、かつ、前記第2のパターンは前記第1のパターンよりも径が小さい円開口のパターンであることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 前記第1のパターンの中心軸と前記第2のパターンの中心軸とが一致していることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の面発光レーザの製造方法による面発光レーザを複数個配置して製造することを特徴とする面発光レーザアレイの製造方法。
- 請求項12に記載の面発光レーザアレイの製造方法により製造された面発光レーザアレイと、該面発光レーザアレイからの光によって静電潜像を形成する感光体と、帯電器と、現像器とを有することを特徴とする画像形成装置。
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